Volume 1

Berillio, Magnesio, Calcio, Stronzio, Bario e Radio (alcalino-terrosi) Figura 16.1. Il potassio è un metallo che a contatto con l acqua genera una reazione violenta e libera una tale quantità di calore che il gas prodotto, l idrogeno, si incendia bruciando con una fiamma color lilla. Elemento N° atom. Be Mg Ca Sr Ba Ra 4 10 20 38 56 88 Tabella 16.3. Gruppo II: proprietà dei metalli alcalinoterrosi. Anche gli elementi del Gruppo II hanno proprietà tipiche dei metalli, come quelli del Gruppo I. Tutti gli elementi appartenenti a questi due gruppi sono infatti buoni conduttori di elettricità, hanno raggi atomici insolitamente grandi e, quindi, energie di ionizzazione molto basse. Di conseguenza, come gli elementi del Gruppo I, anche quelli del GruppoII cedono facilmente i loro elettroni di valenza per fornire ioni positivi. Come si può osservare dalla Tabella 16.3 i metalli alcalino-terrosi presentano due elettroni nell ultimo livello energetico e quindi possono formare i seguenti ioni positivi: Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Ra2+. Ad esempio, il magnesio rappresenta l elemento centrale della molecola della clorofilla. Osservando le Tabelle 16.2 e 16.3 si nota che il raggio atomico diminuisce passando dal Gruppo I al Gruppo II (confrontiamo Na 0,186 nm con Mg 0,160 nm), mentre spostandoci lungo un gruppo, il raggio atomico aumenta (confrontiamo Mg 0,160 con Ca 0,197). Come era prevedibile, l energia di ionizzazione è inversamente correlata al raggio atomico. Abbiamo visto che tutti questi elementi formano cationi: con carica +1 quelli del gruppo I e con carica +2 quelli del Gruppo II. Le proprietà di questi ioni sono completamente diverse da quelle dei corrispondenti atomi neutri. Ad esempio, l atomo di sodio reagisce violentemente con l acqua (equazione 16.2), invece lo ione Na+ presente nel cloruro di sodio, NaCl, è chimicamente inerte; infatti non reagisce con l acqua. Conf. elett. 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2 7s2 Peso atom. Raggio atom. (nm) Pot. ion. (eV) 9,01 24,31 40,08 87,62 137,34 226,0 0,111 0,160 0,197 0,215 0,217 9,37 7,65 6,17 5,69 5,21 5,20 p.f. (°C) p.eb. (°C) 1285 650 845 757 710 700 2970 1120 1420 1380 1640 Ogni giorno noi ingeriamo circa 5 g di ioni di Na+ con gli alimenti. Se dovessimo ingerire la stessa quantità di Na rischieremmo gravissime conseguenze per la nostra salute. Le stesse considerazioni valgono per lo ione calcio Ca2+. Il nostro organismo ha bisogno giornalmente di circa 800 mg di Ca2+; la stessa quantità di Ca ci spedirebbe al Pronto Soccorso del più vicino ospedale. Non c è dubbio quindi che bisogna distinguere tra ioni quali Na+ e Ca2+ ed i corrispondenti atomi neutri. Reazioni dei metalli alcalini e alcalino-terrosi Tutti questi elementi reagiscono con l idrogeno per formare idruri ionici, secondo le seguenti reazioni di ossidazione (nelle reazioni M indica il metallo): 2 M + H2 2 MH (Gruppo I) M + H2 MH2 (Gruppo II) es. 2 Na + H2 2 NaH es. Mg + H2 MgH2 Tutti questi elementi reagiscono con gli alogeni (nelle reazioni il simbolo X indica l alogeno), secondo le seguenti reazioni: 2 M + X2 2 MX (Gruppo I) Ricordiamoci che un idroruro ha numero di ossidazione 1 in H. 212 M + X2 MX2 (Gruppo II) es. 2 Na + Cl2 2 NaCl es. Mg + Cl2 MgCl2 Tutti gli elementi del Gruppo I reagiscono con lo zolfo secondo la seguente reazione: